(57)【要約】【課題】近時の車両においてＮＶＨ（ノイズ・振動・ハーシュネス）が著しく低減されており、等速ジョイント１００で発生するノイズや振動が乗員にまで到達し、不快感や不安感を与えることとなるため、等速ジョイント１００で発生するノイズや振動を抑える。【解決手段】トリポード軸２２の頸部２２ａ、又は、トリポード軸２２の先端部に付勢部材３０を装着する。トリポード軸２２の中心軸線と直交し、かつ、少なくとも内側継手部材２０の回転軸線に平行な直線上の一点においてローラユニット２５を前記トリポード軸２２の外方又は内方に付勢することにより、ノイズや振動の発生を抑える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に中心軸線と平行に延びる３本の案内溝が等角度間隔で形成された筒状部を有する外側継手部材と、
先端部にそれぞれトリポード球面が形成されてボス部から等角度間隔で半径方向外向きに延びる３本のトリポード軸よりなる内側継手部材と、
互いに同軸的に形成された外周面と円筒状の内周面を有し、前記内周面が前記各トリポード球面に摺動自在に嵌合支持されると共に前記外周面が前記各案内溝内に長手方向に沿って転動可能に係合される３個のローラユニットを備えてなる等速ジョイントにおいて、
前記案内溝と前記ローラユニットの外周面とは、何れか一方に設けられた凹部に他方の凸部が嵌め合わされて係合し、
前記内側継手部材と前記ローラユニットの間には前記ローラユニットを前記トリポード軸の外方又は内方に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする等速ジョイント。
【請求項２】
請求項１に記載の等速ジョイントにおいて、前記案内溝と前記ローラユニットの外周面との接触面は、互いに円弧状であることを特徴とする等速ジョイント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の等速ジョイントにおいて、前記付勢部材は、前記トリポード軸の中心軸線と直交し、かつ、少なくとも前記内側継手部材の回転軸線に平行な直線上の一点において前記ローラユニットを前記トリポード軸の外方又は内方に付勢することを特徴とする等速ジョイント。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の等速ジョイントにおいて、前記各ローラユニットは、前記外周面を有するアウタローラと、前記内周面を有し前記アウタローラの内周に転動体を介して相対回転自在にかつ軸線方向の相対移動が規制されて係合されたインナリングよりなり、
前記付勢部材は、前記インナリングを前記トリポード軸の外方又は内方に付勢することを特徴とする等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の駆動力伝達系において駆動力の入力側と出力側とを所定のジョイント角をもって連結することが可能な等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の等速ジョイントには、例えば特許文献１に示すようなものがある。図１２及び図１３はこの特許文献１の技術と実質的に同じ等速ジョイント１００を示すものであり、内面に中心軸線と平行に延びる３本の案内溝１０２が等角度間隔で形成された筒状部１０１ａを有する外側継手部材１０１と、先端部にそれぞれトリポード球面１０３ｃが形成されてボス部１０３ａから等角度間隔で半径方向外向きに延びる３本のトリポード軸１０３ｂを有する内側継手部材１０３と、外側継手部材１０１と内側継手部材１０３を連結する３個のローラユニット１０６により構成されている。ローラユニット１０６は、案内溝１０２の大きい凹円弧状の案内面１０２ａに転動可能に当接される凸円弧状の外周面１０７ａを有する環状のアウタローラ１０７と、ニードルローラ１０９を介してアウタローラ７の内周に相対回転自在に係合されると共に内側継手部材１０３のトリポード球面１０３ｃが揺動可能に挿入される内周面１０８ａを有するインナリング１０８よりなるものである。
【特許文献１】特開２００４−１２５１７５号公報（段落〔００１６〕、段落〔００１７〕、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この特許文献１の等速ジョイント１００は、内側継手部材１０３の中心軸線と直交する断面の要部である図１３に示すように、駆動力を伝達する負荷側Ｓ１ではトリポード軸１０３ｂからの力によりローラユニット１０７の外周面１０７ａが案内溝１０２の案内面１０２ａに当接し押圧された状態で転動する。一方、これと反対側の非負荷側Ｓ２では、ローラユニット１０７の外周面１０７ａと案内溝１０２の案内面１０２ａとの間に多少の隙間（バックラッシ）が形成されるように構成されており、これによりローラユニット１０７の転動時に非負荷側Ｓ２においてローラユニット１０７の外周面１０７ａと案内溝１０２の案内面１０２ａとの間で不要な摩擦が発生しないようになっている。
【０００４】
しかしながら、車両のアクセル踏込み量が変化して駆動源の発生トルクが増大又は減少し、駆動力の伝達方向が反転した場合には、非負荷側であったローラユニット１０７の外周面１０７ａと案内溝１０２の案内面１０２ａとが互いに衝突するため、ノイズや振動が発生する。また、駆動力の伝達量がゼロである無負荷の状態から駆動力伝達状態に移行する際にも同様の問題が発生することがある。特に近時の車両においてはＮＶＨ（ノイズ・振動・ハーシュネス）が著しく低減されているため、上記の等速ジョイント１００で発生するノイズや振動が乗員にまで到達し、不快感や不安感を与えることとなる。
【０００５】
そこで本発明は、前述したようなノイズや振動の発生を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、請求項１に記載の発明による等速ジョイントは、等速ジョイントの外側継手部材の案内溝とローラユニットの外周面とが、何れか一方に設けられた凹部に他方の凸部が嵌め合わされて係合し、かつ、内側継手部材とローラユニットの間にローラユニットをトリポード軸の外方又は内方に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明による等速ジョイントは、請求項１に記載の等速ジョイントにおいて、外側継手部材の案内溝とローラユニットの外周面との接触面は、互いに円弧状であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明による等速ジョイントは、請求項１又は２に記載の等速ジョイントにおいて、付勢部材は、トリポード軸の中心軸線と直交し、かつ、内側継手部材の回転軸線に平行な直線上の一点においてローラユニットをトリポード軸の外方又は内方に付勢することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明による等速ジョイントは、請求項１乃至３の何れか一項に記載の等速ジョイントにおいて、各ローラユニットは、外周面を有するアウタローラと、アウタローラの内周に転動体を介して相対回転自在にかつ軸線方向の相対移動が規制されて係合されたインナリングよりなり、付勢部材は、インナリングをトリポード軸の外方又は内方に付勢することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、ローラユニットをトリポード軸の外方又は内方に付勢することにより、外側継手部材と内側継手部材との間で駆動力の伝達がされない状態においてローラユニットの外周面とその両側の外側継手部材の案内溝とが少なくとも１点においてそれぞれ接触するので、ローラユニットの外周面と案内溝とが急激に衝突することを避けることができ、ノイズや振動の発生を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、外側継手部材の案内溝とローラユニットの外周面との接触面が互いに円弧状であるため、ローラユニットをトリポード軸の外方又は内方に付勢することにより比較的広い範囲で外側継手部材の案内溝とローラユニットの外周面とを接触させることができ、より一層ノイズや振動の発生を抑えることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、付勢部材は、トリポード軸の中心軸線と直交し、かつ、内側継手部材の回転軸線に平行な直線上の一点においてローラユニットをトリポード軸の外方又は内方に付勢することとしたので、駆動力の伝達がされない状態においてローラユニットがトリポード軸に対して傾くことにより外側継手部材の案内溝とローラユニットの外周面とを接触させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、互いに相対回転しない内側継手部材とインナリングとの間に付勢部材が設けられるので、これら部材間で発生する摩擦による抵抗が抑制可能であると供に、磨耗を抑えることができ、長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図１〜図６により、本発明による等速ジョイント１の第１の実施形態の説明をする。まず、図１及び図２によりこの実施形態の等速ジョイントの構造を説明する。
【００１５】
この等速ジョイントは、外側継手部材１０と、内側継手部材２０と、ローラユニット２５により構成されている。外側継手部材１０は、中心軸線ax１を有する筒状部１１とその軸線方向一端側を閉じる底部１２よりなり、底部１２の外側には筒状部１１と同軸的に第１回転軸１３が設けられたもので、この各部分１１〜１３は、鍛造などにより一体的に形成されている。筒状部１１の内面には全長にわたり中心軸線ax１の方向と平行に延びる３本の案内溝１５が円周方向に１２０度間隔で形成され、各案内溝１５の底部１２と反対側となる一端は外部に開放されている。各案内溝１５は一定断面形状で、主として図２に示すように、外側継手部材１０の中心軸線ax１から半径方向に延びる１つの平面Ｇを挟んで互いに平行に対向して中心軸線ax１と平行に延びる１対の帯状の側内面１６と、平面Ｇと直交して側内面１６の先端縁を連結する底面１８よりなる。
【００１６】
内側継手部材２０は、中心軸線ax２を有するボス部２１と、ボス部２１から１２０度間隔で半径方向外向きに延びる３本のトリポード軸２２よりなる。各トリポード軸２２の先端部には高さの低い樽状のトリポード球面２３が形成されている。ボス部２１の中心部には第２回転軸２４が同軸的にスプライン係合している。
【００１７】
ローラユニット２５はダブルローラタイプのもので、図１及び図２に示すように、アウタローラ２６とその内周にニードルローラ（転動体）２８を介して同軸的に相対回転自在に係合されたインナリング２７よりなる。アウタローラ２６に対するインナリング２７及び転動体２８の軸線方向移動は、アウタローラ２６の内周の両端部に係止された止め輪２９により拘束されている。このローラユニット２５は、インナリング２７の円筒状の内周面２５ｂをトリポード軸２２のトリポード球面２３に嵌合することにより、軸線方向摺動及びトリポード球面の中心を中心とする揺動自在に、トリポード軸２２の先端部に支持される。
【００１８】
側内面１６とローラユニット２５の外周面２５ａとの接触面は、外側継手部材１０の内側から見て円弧状の凹部となっている。一方、ローラユニット２５の外周面２５ａは、外側継手部材１０の案内溝１５に対応した半径を有する円弧状の凸部となっている。ローラユニット２５は、その外周面２５ａの凸部が側内面１６の凹部に嵌め合わされて係合した状態で中心軸線ax１と平行な方向に転動可能である。なお、前記ローラユニット２５は、外側継手部材１０の底部１２とは反対側の開口部から案内溝１５内に挿入可能である。
【００１９】
図１に示すように、トリポード軸２２のトリポード球面２３とボス部２１との継ぎ目にあたる部分には頸部２２ａが形成されている。頸部２２ａはトリポード球面２３よりも小径であり、これによりインナリング２７とトリポード軸２２の干渉を避け、ローラユニット２５が揺動できるようになっている。頸部２２ａの外側継手部材１０の口元側（底部１２とは正反対方向）にはインナリング２７をトリポード軸２２の径方向外側に付勢する付勢部材３０が固定されている。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、付勢部材３０には長方形の平面プレート３０ａ上にインナリング２７の一端を付勢するための弾性体からなる突起３０ｂが設けられている。付勢部材３０は、ローラユニット２５が側内面１６と平行である状態（ローラユニット２５の中心軸が中心軸線ax１と直交する状態）において突起３０ｂがインナリング２７に押し付けられるように位置決めされている。これにより、トルク無負荷の状態ではローラユニット２５が付勢部材３０により径方向外側に付勢され、側内面１６に対して傾斜する。ローラユニット２５が側内面１６に対して傾斜した状態を図４に示す。なお、付勢部材３０は、平面プレート３０ａが頸部２２ａに溶接等の公知の手段で固着されることにより位置決めされる。
【００２０】
以上のように構成された等速ジョイント１において、トルク無負荷時の回転方向ガタを低減する仕組みを説明する。図５は、トルク無負荷状態で付勢部材３０によりローラユニット２５を傾斜させた時のローラユニット２５と外側継手部材１０との接点Ｃ１〜Ｃ６を示している。図６は、図４の部分拡大図である。Ｃ１、Ｃ２は、ローラユニット２５と底面１８との接点、Ｃ３、Ｃ４は、ローラユニット外周面２５ａと外側継手部材の側内面１６との接点である。図５におけるｙ軸はトリポード軸２２の軸線、ｚ軸は外側継手部材１０の中心軸線ax１であり、ｘ軸はｙ軸及びｚ軸を含む平面に直交する軸である。図４に示すように、トルク無負荷状態において、付勢部材３０によりローラユニット２５がｘ軸回りに回転し、ローラユニット２５が側内面１６に対して傾斜する。その結果、ローラユニット２５と底面１８とが図５及び図６における、Ｃ１、Ｃ２で接触し、ローラユニット２５と側内面１６とがＣ３、Ｃ４で接触する。また、側内面１６と底面１８との位置関係によっては、ローラユニット２５が底面１８とは接触せず、側内面１６とＣ３、Ｃ４、Ｃ５、及びＣ６で接触する場合もある。ローラユニット２５が図５における左右両側の側内面１６とＣ３、Ｃ４（及びＣ５，Ｃ６）で接触するのは、ローラユニット２５が傾くことに伴い、アウタローラ２６の大径部が、一対の側内面１６間の間隔が狭い領域に移動するためである。
【００２１】
このように、トルク無負荷状態ではＣ３、Ｃ４（及びＣ５、Ｃ６）が一対の側内面１６に同時に接触することにより、ローラユニット２５と一対の側内面１６との回転方向のクリアランスが０となる。これにより、駆動力の伝達方向が反転した場合等のノイズや振動が低減される。即ち、駆動力の伝達方向が反転した場合等には一時的にトルク無負荷状態となり、ローラユニット２５が傾くことにより、ローラユニット２５と一対の側内面１６とのクリアランスが０となる。この際、付勢部材３０の付勢力によりローラユニット２５と側内面１６とが軽く接触（衝突）するが、この時には大きな駆動力がかかっていないので、実際上問題となる程のノイズや振動は発生しない。その後、駆動力の伝達に伴いローラユニット２５と側内面１６と強い面圧で接触するが、既に両部材が接触していることからローラユニット２５と側内面１６との衝突によるノイズや振動は発生しない。このように、ノイズや振動の発生を抑えることができる。また、本実施形態では、付勢部材３０の荷重を、トリポード軸２２と相対回転しないインナリング２７に作用させるので、付勢部材３０の接触部において不要な摩擦が発生しない。
【００２２】
なお、トルク負荷時は、側内面１６の円弧状凹部にローラユニット２５の円弧状凸部が嵌まり込むことにより、ローラユニット２５が外側継手部材１０の中心軸線ax１に平行となり、付勢部材３０によるローラユニット２５の傾きが解消される。即ち、トルク負荷時には、ローラユニット２５の案内溝１５に対する傾斜がほぼなくなるように付勢部材３０の付勢力が調節されている。
【００２３】
次に、図７により、本発明による等速ジョイントの第２の実施形態の説明をする。本実施形態は付勢部材３０を設ける位置が上記第１の実施形態と異なっており、他の構成は共通するので、第１の実施形態と同一の部材については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、図７に示すように、トリポード軸２２の、ボス部２１との継ぎ目にあたる頸部２２ａの底部１２に面した側に付勢部材３０を固定している。本実施形態でも第１の実施形態と同様にトルク無負荷状態でローラユニット２５が一対の側内面１６に対して傾斜し、クリアランスが０となることにより、ノイズや振動の発生を抑えることができる。
【００２４】
次に、図８により、本発明による等速ジョイントの第３の実施形態の説明をする。本実施形態では、図８に示すように、トリポード軸２２の先端部に付勢部材３０が固定されている。付勢部材３０により、前記インナリング２７の一部を内周側に向けて付勢することで、トルク無負荷状態でローラユニット２５を第１の実施形態と同様に傾斜させている。そのため、第１の実施形態と同様の作用、効果がある。なお、図９に示すように、トリポード軸２２の先端部の、外側継手部材１０の底部１２側に付勢部材３０を固定してもよい。
【００２５】
また、その他の変形例として、図１０及び図１１に示すように外側継手部材１０の案内溝１５の側内面１６に、内側に向かって突出する案内突条１７を設けるとともに、ローラユニット２５のアウタローラ２６の外周面に案内突条１７と係合するＶ字状若しくは円弧状の凹部を設けた等速ジョイントにおいて、インナリング２７の一部をトリポード軸２２の軸方向の外側又は内側に向けて付勢するようにしてもよい。またさらに、上記各実施形態では付勢部材３０がインナリング２７の一箇所を付勢することとしたが、これに限られるものでなく、複数箇所を付勢するようにしても良いし、インナリング２７の全周を付勢するようにしてもよい。また、ローラユニット２５を付勢する手段としては、弾性体を用いるものに限らず、例えば磁力によるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による等速ジョイント１の第１実施形態を説明する図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】付勢部材３０の拡大図である。
【図４】トルク無負荷状態の付勢部材３０の実施形態の作動を説明する図である。
【図５】トルク無負荷状態で付勢部材３０によりローラユニット２５を傾斜させた時の各部材間における接点を説明する図である。
【図６】図４の部分拡大図である。
【図７】本発明による等速ジョイント１の第２実施形態を説明する図である。
【図８】本発明による等速ジョイント１の第３実施形態を説明する図である。
【図９】図８に対し、付勢部材３０を、トリポード軸２２の軸心を中心に正反対方向に固定した図である。
【図１０】本発明による等速ジョイント１のその他の変形例を説明する図である。
【図１１】本発明による等速ジョイント１のその他の変形例を説明する図である。
【図１２】従来技術による等速ジョイント１の一例の全体構造を示す縦断面図である。
【図１３】図１２の１０−１０断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…外側継手部材、１１…筒状部、１２…底部、１３…第１回転軸、１５…案内溝、１６…側内面、１７…案内突条、１８…底面、２０…内側継手部材、２１…ボス部、２２…トリポード軸、２２ａ…頸部、２３…トリポード球面、２４…第２回転軸、２５…ローラユニット、２５ａ…外周面、２５ｂ，２５ｄ…凹溝、２５ｃ…内周面、２６…アウタローラ、２７…インナリング、２８…転動体（ニードルローラ）、２９…止め輪、３０…付勢部材、Ｇ…平面、Ｓ１…負荷側、Ｓ２…非負荷側、ax１…中心軸線、ax２…中心軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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